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前言：

葉片檢測(cè)一直是檢測(cè)領(lǐng)域的一道難題。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法是采用專(zhuān)用工裝對(duì)葉片進(jìn)行檢測(cè)，該方法的缺點(diǎn)是效率低，精度差，影響了葉片的檢測(cè)精度和效率。近年來(lái)，隨著三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的普及，在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上對(duì)葉片的檢測(cè)就成為一種趨勢(shì)。

葉片的檢測(cè)存在著一系列難點(diǎn)：1. 測(cè)量精度要求高：葉片型面測(cè)量精度直接影響其制造精度，通常精度要求都達(dá)到0.01mm，甚至0.005mm;2. 測(cè)量效率要求高：葉片通常都是成批量生產(chǎn)，檢測(cè)效率慢的話影響制造產(chǎn)量;3. 葉片測(cè)量定位和建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系復(fù)雜：葉片安裝楔型面比較小，裝夾定位和建立坐標(biāo)系誤差較大;4. 葉片測(cè)量數(shù)據(jù)處理復(fù)雜：不但有葉型、弦長(zhǎng)、前后緣半徑等形狀誤差要求，還有葉片彎曲、扭轉(zhuǎn)等位置誤差要求。因此，葉片檢測(cè)一直都是航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)中生產(chǎn)和檢測(cè)部門(mén)所面臨的難題之一。

在本文中著重講解的是，如何通過(guò)Delcam PowerINSPECT測(cè)量軟件快速精準(zhǔn)的建立坐標(biāo)系并測(cè)量出希望的型面誤差，這就需要用到Delcam PowerINSPECT軟件中的自由形狀對(duì)齊定位及最佳擬合功能。

一.選取夾具定位葉片及標(biāo)定測(cè)針

首先根據(jù)葉片形狀和大小，把葉片裝夾到合適的位置，使得在測(cè)量過(guò)程中探針可測(cè)到所有被測(cè)元素，并且要注意在探頭轉(zhuǎn)換角度時(shí)不會(huì)超出測(cè)量邊界范圍，然后將可能用到的探針角度全部進(jìn)行標(biāo)定校準(zhǔn)，對(duì)于葉片測(cè)量來(lái)說(shuō)，測(cè)針直徑越小測(cè)量精度將會(huì)越高。

二.采用自由形狀建立粗基準(zhǔn)定位坐標(biāo)系

將葉片理論CAD模型導(dǎo)入到Delcam PowerINSPECT軟件中，PowerINSPECT對(duì)目前市面主流CAD軟件格式標(biāo)準(zhǔn)全部支持，無(wú)需進(jìn)行任何格式轉(zhuǎn)換直接讀取，最大程度避免了在數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換過(guò)程中造成的數(shù)據(jù)丟失支持，本文中直接讀取的是UG生成的模型，導(dǎo)入結(jié)果如下：

從CAD模型可以看出，葉片表面沒(méi)有任何基準(zhǔn)可供定位使用，所以我們便可以采用PowerINSPECT的自由形狀功能進(jìn)行粗基準(zhǔn)對(duì)齊，過(guò)程如下：首先在葉片CAD上選取測(cè)量導(dǎo)點(diǎn)位置，選取原則依照最大輪廓包裹范圍，并盡可能的多方向選取，然后便可產(chǎn)生自由擬合測(cè)量規(guī)劃程序，如下圖：

接下來(lái)便可執(zhí)行程序進(jìn)行手動(dòng)測(cè)量，測(cè)量時(shí)需要注意的一定要按照選取點(diǎn)時(shí)的順序依次進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量位置不必嚴(yán)格按照精準(zhǔn)位置，只需要在選取點(diǎn)位置附近范圍內(nèi)測(cè)量即可，測(cè)量完成后如下圖所示：

我們發(fā)現(xiàn)，此時(shí)坐標(biāo)系對(duì)齊的并不是很理想，從圖上采點(diǎn)的顏色可以看出來(lái)，理論值和實(shí)體偏差較大，所以我們還需要用到PowerINSPECT的最佳擬合功能進(jìn)行精確定位。

三.采用最佳擬合建立精基準(zhǔn)定位坐標(biāo)系

首先我們要在自由形狀對(duì)齊的基礎(chǔ)上進(jìn)行曲面測(cè)量，這里可采取多方位，多曲面選取，這樣在最佳擬合時(shí)結(jié)果就越加精準(zhǔn)，比如下圖此時(shí)我們測(cè)量了四個(gè)曲面，用這四個(gè)曲面產(chǎn)生最佳擬合：

然后接受并進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)算得到下圖最佳擬合結(jié)果，在最佳擬合分析器中我們可以看見(jiàn)所有測(cè)量點(diǎn)經(jīng)過(guò)最佳擬合運(yùn)算后得到的分析誤差，并且在此分析器中還可以使用過(guò)濾功能，將意外測(cè)量點(diǎn)及明顯誤差點(diǎn)排除在運(yùn)算之外，從而得到精確擬合計(jì)算結(jié)果：

此時(shí)可以看出，在采用最佳擬合之后，曲面測(cè)量點(diǎn)與CAD理論值的關(guān)系明顯好了很多，由此證明此時(shí)坐標(biāo)系的精度有了大幅度提高，此時(shí)精基準(zhǔn)坐標(biāo)系已建立完畢。如果用戶還需要進(jìn)一步提高坐標(biāo)系的精度，還可進(jìn)行了多次最佳擬合，如下圖所示，通過(guò)多個(gè)曲面的最佳擬合迭代，我們最終將會(huì)得到更為精確的坐標(biāo)系。

結(jié)論：

由于目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的設(shè)計(jì)要求越來(lái)越高，加工質(zhì)量也隨之要求提高，所以檢測(cè)的手段及方法也勢(shì)必亟待提高。采用Delcam 公司的PowerINSPECT軟件，可對(duì)類(lèi)似于葉片的復(fù)雜無(wú)固定基準(zhǔn)類(lèi)型的工件進(jìn)行坐標(biāo)系的快速完美對(duì)齊，使后續(xù)測(cè)量精度的可靠性大大提升，也對(duì)產(chǎn)品加工質(zhì)量起著保駕護(hù)航的至關(guān)作用!